激光溫噴丸強(qiáng)化6061-T6鋁合金表面完整性和應(yīng)力穩(wěn)定性研究.pdf

1、鋁合金是航空、國防工業(yè)中使用最廣泛的材料之一，很多關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件大多服役在高溫或是疲勞加載條件下，因此，提高材料在高溫環(huán)境或疲勞加載環(huán)境下的使用性能是實(shí)際應(yīng)用中的首要問題。本文基于激光溫噴丸強(qiáng)化技術(shù)，采用機(jī)理研究與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對6061-T6鋁合金試樣強(qiáng)化后的性能穩(wěn)定性進(jìn)行研究，主要工作如下:
　　 (1)基于動態(tài)應(yīng)變時(shí)效的理論，探討了超高應(yīng)變率下熱力耦合的流變應(yīng)力模型，分析了噴丸溫度及激光能量對激光溫噴丸后殘余應(yīng)力場以及塑性

2、應(yīng)變層的影響，從微觀角度出發(fā)，研究了激光溫噴丸后高溫及疲勞加載下殘余應(yīng)力釋放規(guī)律。
　　 (2)利用高能量納秒級脈沖激光，在不同能量和噴丸溫度條件下，對6061-T6鋁合金試樣進(jìn)行激光溫噴丸強(qiáng)化處理，測定了試樣沿表面、深度方向的殘余應(yīng)力和顯微硬度;通過光學(xué)顯微鏡、X射線衍射和透射電子顯微鏡分析了噴丸區(qū)域微觀組織和結(jié)構(gòu)的變化，發(fā)現(xiàn)，激光溫噴丸強(qiáng)化后的晶粒得到明顯細(xì)化，半高寬得到寬化，并且在鋁合金試樣內(nèi)部誘發(fā)大量的位錯(cuò)纏結(jié)，表明在高

3、溫下進(jìn)行激光噴丸強(qiáng)化是有效的。
　　 (3)采用干燥箱對噴丸后的鋁合金試樣進(jìn)行高溫條件下的應(yīng)力釋放實(shí)驗(yàn)，研究了激光溫噴丸強(qiáng)化對材料熱穩(wěn)定性能的影響。結(jié)果表明無論是激光噴丸強(qiáng)化還是激光溫噴丸強(qiáng)化，保溫后半高寬明顯變小，試樣的殘余應(yīng)力均出現(xiàn)一定程度的釋放，但激光溫噴丸強(qiáng)化后由于動態(tài)應(yīng)變時(shí)效和動態(tài)析出，使6061-T6鋁合金試樣內(nèi)部產(chǎn)生析出物，導(dǎo)致位錯(cuò)釘扎，使得位錯(cuò)組織更加穩(wěn)定，從而表現(xiàn)出了良好的熱穩(wěn)定性能。
　　 (4)此外